振动试验中，我们对控制点、监测点等的振动量值大多是通过加速度传感器采样得到的，该数值的正确性、可信性，直接影响到对试验的结果的判定。影响振动试验中振动量值的正确获得，除了与传感器的安装位置、试件的安装等外，还跟传感器的技术指标有关，它是得到振动量值的最直接也是最重要的单元之一。本文结合理论及实际经验，介绍振动试验中压电式加速度传感器的选择。

振动试验中加速度传感器的选择及分析

1、灵敏度

压电式加速度传感器的灵敏度有两种表示方法，一个是电荷灵敏度Sq，另一个是电压灵敏度Sv，其电学特性等效电路如图1。

振动试验中加速度传感器的选择及分析

图1 压电式加速度传感器的是电学特性等效电路

压电片上承受的压力为F1=ma，在压电片的工作表面上产生的qa与被测振动的加速度a成正比：即其中，比例系数Sq就是压电式加速度传感器的电荷灵敏度，量纲是[pC/ms??]。传感器的开路电压：

式中，Ca为传感器的内部电容量，对于一个特定的传感器来说，Ca为一个确定值。所以也就是说，加速度传感器的开路电压Ua也与被测加速度a成正比，比例系数Sv就是压电式加速度传感器的电压灵敏度，量纲是[mV/ms??]。

在压电式加速度传感器的使用说明书上所标出的电压灵敏度，一般是指在限定条件下的频率范围内的电压灵敏度Sv。在通常条件下，当其它条件相同时，几何尺寸较大的加速度传感器有较大的灵敏度。使用说明书上还会给出最小加速度测量值，也称最小分辨率，考虑到后级放大电路噪声问题，应尽量远离最小可能值，以确保最佳信噪比。最大测量极限要考虑加速度传感器自身的非线性影响和后续仪器的最大输出电压。




估算方法：




最大被测加速度×传感器电荷（电压）灵敏度，其数值是否超过配套仪器的最大输入（电压）值。




如已知被测加速度范围可在传感器指标中的参考量程范围中选择（兼顾频响、重量），同时，在频响、质量允许的情况下，尽量选择高灵敏度的传感器，以提高后续仪器输入信号，提高信噪比。




在兼顾频响、质量的同时，可参照以下范围选择传感器灵敏度：




振动加速度在1ms??——100ms??左右，可选300pC/ms??——30pC/ms??的加速度传感器；振动加速度在100ms??——1000ms??，可选择20pC/ms??——2pC/ms??的加速度传感器；碰撞、冲击测量一般